Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Силикат шиша одамлар кадимдан ишлатиб келаётган энг кизикарли материаллардан биридир. Шиша фан, техника ва кундалик ҳаётда кенг кўламда ишлатилишига карамасдан, унинг физикасида бир кагор фундаментал муаммолар мавжуд. Масалан, модданинг тузилиши (сгруктураси, яьни атомларнинг фазода ўзаро жойлашуви) унинг физикавий хоссаларига кучли таъсир кўрсатиши фанда яхши маълум. Аммо кўпгина моделлар таклиф килинганига карамасдан, шишанинг тузилиши деярли бир аср давомида дунё олимлари ўртасида қизғин баҳсларга сабаб бўлиб келмоқда, чунки кристалл моддаларнинг тузилишини ўрганишда кўлланиладиган асосий экспериментал усуллар (рентген нурлари, электронлар ва нейгронларнинг дифракцияси) шиша таркибининг мураккаблиги ва унинг тузилишида узок масофали гаргиб йўклиги учун етарли Самара бермайди. Энергетик зоналар модели ва у билан боғлиқ тасаввурларни (заряд ташувчиларнинг эффектив массаси, харакатланувчанлиги) шишага кай даражада кўллаш мумкинлиги хам хар бир муайяп вазиятда асослашпи талаб қилади.
Кейинги йилларда турли электрон асбобларда кенг кўлланилаётган калин пардали резне горларнинг асоси бўлган, оралик металлар оксидлари (хусусан, RuO?) билан легирланган силикат шишанинг Электр хоссаларини ўрганиш қўшимча физикавий муаммолар борлигини кўрсатди. Масалан, маълум бўлдики, солиштирма каршилигининг температура бўйлаб ўзгариши /Д7) паст температураларда (Г < 50К) на кристалл яримўтказгичларникига (активация конуни In р ~~ Т -|) ва на аморф моддаларникига (Мотт конуни In р ~ Т®' ) ўхшайди. /?(7)нинг оралик температураларда кузатиладиган минимуми мавжуд физикавий тасаввурларга мос келмайди, ундан кейин эса шишанинг такикланган зонаси кенглиги 3 эВ дан оргикрок диэлектрик, - деб қарайдиган тасаввурга зид металлсимон (р ~ Т ёки р ~ Т ") ўтказувчанлик пайдо бўлади.
Турли материаллар ва структуралардаги термоэлекфик ходисалар фундаментал физик жараёнлар нуқтаи назаридан ҳам, амалий нуктаи назардан хам (кайта тикланувчи манбалардан электр энергияси олиш, энергетик чикиндилардан фойдаланиш, совутиш ва иситиш тизими учун термоэлектрик ўзгартгичлардан фойдаланиш) эътиборга лойикдир. Термоэлектрик ходисалар электронлар энергетик ҳолатларининг зичлиги, яширин структура (фаза) ўтишлари, электрон тизимининг ҳолати, электронлар ва фононларнинг ўзаро таъсири хакида маълумот бериши мумкин. Амалиёт учун эса материалларнинг электр ўтказувчанлиги <т, иссиқлик ўтказувчанлиги к ва термоэюк коэффициента (Зеебек коэффициента) S билан богланган термоэлектрик сифатлилиги ZT = S~аТ/к мухим ахамиягга эта. Бунда Т - термоэлектрик ўзгартгичнинг ишлаш гемператураси. Термоэлектрик ўзгартгичлар кенг кўлланилиши учун 500-1000 К температура оралигида ZT> 2 галаб килинади.
Ammo хозиргача легирланган силикат шишанинг термоэлектрик хоссалари деярли ўрганилмаган, ваҳоланки унинг паст иссиклик ўтказувчанлиги (к ~ 0,5-1 Вт/(м К)) ва юкори электр ўтказувчанлиги (а ~ 400-4000 Ом'м'1) юкори ZT ни таъминлаши мумкин.
Шу сабабли экспериментал ва назарий усулларни бирлаштириб, тадкикот чегараларини кенгайтириб, легирланган силикат шишаларда электр ўтказувчанлик ва термоэюк хосил бўлишининг физикавий механизмларини, бу ходисалар шиша таркиби ва структурасининг ўзига хос жиҳатлари билан кандай боғланганлигини аниклаш конденсатланган холат физикаси хамда кенг тарқалган хавфсиз хомашёдан арзон, самарадорлиги юкори термоэлектрик материаллар яратиш учун зарурлиги диссертация мавзуининг долзарблигини белгилайди.
Мустакиллик йилларида мамлакатимизда энергетик хавфсизликни таъминлаш, мукобил энергия манбаларидан фойдаланиш учун ҳуқуқий асос яратилиб, бу соҳада кагор режалар амалга оширилди. Узбекистан Рес-публикаси Президентининг 2013 йил 1 мартдаги “Мукобил энергия манбала-рини янада ривожлантириш чора-тадбирлари тўғрисида” ПФ-4512-сон фар-мони, Узбекистан Республикаси Президентининг 2013 йил 1 мартдаги “Халқаро Қуёш энергияси институтини гашкил килиш тўғрисида”ги ПҚ-1929-сон Қарори, Узбекистан Республикаси Вазирлар Маҳкамасининг 2013 йил 25 сентябрдаги “Халкаро Қуёш энергияси институтининг фаолиятини гашкил килиш чора-тадбирлари тўғрисида” 265-сон Қарори, “Навоий” эркин иқтисодий ҳудудида янги технологиялар асосида 100 МВт куввагга эта фотоэлектрик панеллар ишлаб чикарувчи кўшма корхона гашкил килиш ҳақидаги “Узбекэнергия” ва Suntech Power (ХХР) компаниялари ўртасидаги битим шу-лар жумласидандир.
Ушбу тадкикот иши янги термоэлектрик материаллар яратиш оркали “Кайта тикланувчан энергия бўйича Узбекистан Республикасининг миллий концепцияси”ни (Узбекистан Республикаси Олий мажлиси Сената 2008 йил октябрида маъкуллаган) амалга оширишга йўналтирилган. Мамлакатимизда кайта тикланувчан энергия манбалари ва энергетик чикиндилардан фойдаланиш қурилмаларининг самарадорлигини ошириш ва нархини пасайтириш учун янги термоэлектрик материаллар яратиш устида амалга оширилаётган тадқиқотларни янада чукурлаштириш диссертация мавзуси заруриятини изоҳловчи муҳим омил хисобланади.
Тадқиқотнинг мақсади 3<7- ва 4<7-металларнинг оксидлари билан легирланган силикат шишанинг электр ўтказувчанлиги ва термоэюк коэффициентини белгилайдиган физикавий механизмларни, бу хусусиятларнинг шиша ҳамда лигатура таркиби, синтез шароити билан кандай боғланганини аниклашдан иборат бўлиб, бу, уз навбатида, самарали ва арзон термоэлектрик материаллар синтезининг илмий асосларини яратишга каратилган.
Диссертация тадқиқотининг илмий янгилиги куйидагилардан иборат:
силикат шишаларда янги физикавий ходиса - солиштирма каршилик ва термоэюк коэффициентининг Т> 1000 К да кескин (шиша таркибига караб мос равишда 10 ва 100 мартагача) ошиши - аниқланган;
силикат шиша таркибида ўлчами 1-2 нм бўлган нанокристаллар мавжудлиги ва уларда юкори температурада структура ўтишлари юз бериши тажрибада исботланган;
легирланган шишада заряд сизиб ўтиш сатҳлари (йўллари) шакллани-шининг диффузиявий механизми таклиф килинган ва тажрибада исботланган;
легирланган шишада сизиб ўтиш бўсағасининг пасайиши ёки умуман кўринмай колиши диффузия ва сизиб ўтиш конуниятларининг биргаликдаги фаолияти натижаси эканлиги кўрсатилган;
шиша таркиби ва лигатура тури, легирлаш температураси ва давомийлигининг сизиб ўтиш бўсағаси ва ўтказувчанлик кийматига таъсири лигатура заррачалари атрофида диффузия зонаси ҳосил бўлишининг ва бу зонада шишанинг ўз ўтказувчанлиги а ~ 10’16 Ом^см'1 дан 40-400 Ом’’см’1 гача ошиши окибати эканлиги асосланган;
легирланган шиша электр ўтказувчанлигининг механизми таклиф килинган ва тажрибада исботланган, бунда ўтказувчанликнинг 0,015-1123 К оралиғида температура бўйлаб ўзгариши киришма зоначаси билан нанокристалларнинг биргаликдаги фаолияти натижаси эканлиги ҳамда бу жараёнда электронлар ва фононлар ўзаро таъсирининг ахамияги аникланган;
легирланган шишада Т ~ 77-700 К оралиғида солиштирма каршилик минимуми пайдо бўлиши киришма зонасининг шиша валент зонаси билан қўшилиб кетиши, ундан кейин пайдо бўладиган “металл” холати (р~~ Т ёки р - 7") эса электронларнинг фононларда ёки ўзаро сочилиши окибати эканлиги асосланган;
элекр ўтказувчанлиги 40-400 Ом ’см’1, иссиқлик ўтказувчанлиги 0,5-1 Bt-м’’К’1 ва 800-1000 К оралиғида термоэюк коэффициента 5= 1,1 мВ/K бўлганлиги легирланган силикат шишанинг термоэлектрик самарадорлиги юкорилигига олиб келиши кўрсатилган.
ХУЛОСА
1. Легирланган шишанинг ўтказувчан бўлиши лигатура заррачаларининг бир-бирига бевосита тегиб туриши окибати эмас, балки юмшаган шишага лигатура атомларининг диффузияси окибати эканлиги курсатилди. Натижада сизиб ўтиш бўсағаси лигатура заррачалари атрофида косил бўладиган диффузия зоналарининг ўзаро туташувига мос келади. Бу диффузия зоналарининг ҳажми лигатура заррачаларининг бошлангич хажмидан анча капа бўлиши мумкин ва диффузия жараёнининг параметрлари (темпера гураси ва давомийлиги), хамда шиша ва лигатуранинг таркибларига боғлиқ. Шунга мос равишда сизиб ўтиш бўсағаси жуда паст легирлаш даражасида (назариядаги 16хажм% ўрнига ~ 1 % ёки ундан хам камрок) кузатилиши мумкин.
2. EXAFS усулида шу нарса аникландики, легирланган силикат шишанинг ўтказувчанлигига унинг пишириш жараёнида косил бўладиган локал структураси, хусусан, қўрғошин атомларининг легирлаш жараёнида ўзгарадиган координацияси, капа таъсир кўрсатади. Рутений атомларининг легирланган силикат шишадаги координацияси шишанинг бошлангич структурасига ва легирлаш жараёнининг давомийлигига боглик.
3. Легирланган силикат шиша каршилигининг ва термоэюксининг 700-1000 К температураларда аномал ошиши кузатилди. Бу аномалликлар шишада косил бўладиган қўрғошин силиката ва кварц колдикларидан иборат нанокристаллардаги структура ўтишларининг окибати деб тушунтирилган.
4. Легирланган силикат шишадаги заряд ташувчилар концентрациясининг пастки чегараси (1020см'3 атрофида) ва эффектов массаси т&~ 3.3-10" то аниқланди. Окибатда легирланган силикат шишани полярон ўтказувчанликга эта тизим деб ҳисоблаш имкони гугилади.
5. Легирланган силикат шиша (такикланган зонаси 3,3 эВ агрофидаги диэлектрик) да легирлаш окибатида кенглиги 0,026 эВ ёки ка.мрок бўлган киришма зоначаси хосил бўладики, бу зоначани шишанинг валент зонасининг шифтидан кичкина (0,01-0,02 эВ) тиркиш ажратиб гуради. Юкори температураларда силикат нанокристаллари структураси ўзгариши киришма зоначасини валент зонасидан ажратади ва бу узгаришлар тугагач (темпера гура 950-1000 К дан ошганда) намуна ўтказувчанликнинг активация энергияси fg = 0,095 эВ дан 1,5 эВ гача (шишанинг гаркибига ва легирлаш даражасига караб) бўлган яримўтказгичга айланади.
6. Легирланган силикат шишада гелий темпера гурасидан 1200 К гача оралиқда R(T) киришма зоначаси хосил бўлиши ва нанокристаллар мавжудли! ининг окибатидир. Нанокристаллар самарали локаллашув марказлари вазифасини бажаради ва паст температураларда бир вактнинг ўзида ўтказувчанликнинг икки мсханизми - термоактивация ва сакраш -ишлайди. Тиркишнинг кенглиги темпера гурага богликлиги туфайли легирланган силикат шиша намунасининг каршилиги температура бўйлаб тез-тез учрайдиган /?(7) = Аcxp(Z?'P) шаклида ўзгаради, бунда 0,4 < f < 0,8 .
7. Хона температураси якинида кузатиладиган мсталлсимон р(Т) ~ 7’ёки />(/’) ~~ Т~ ўтказувчанликнинг физикавий мсханизми аниқланди. Киришма зоначаси билан валент зонаси орасидаги тиркиш температура ошганда йўқолиши мумкин, шундан кейин хосил бўладиган кисман тўлган зонада заряд ташувчилар концентрацияси ўзгармас бўлиб (мсталлардагидай), ўтказувчанликнинг температура бўйлаб ўзгаришига заряд ташувчиларнинг фононларда ёки ўзаро сочилиши сабабдир.
8. Легирланган силикат шишалар валент зонасининг шифтига якин жой-лашган киришма зоначасида электронлар холатларининг зичлиги юкорилиги туфайли кайта тикланувчан энергия манбаларида ва энергетик чикиндилардан фойдаланиш учун самарадор ва арзон, термоэлектрик сифатлилиги ZT 2 га якин термоэлектрик материал бўлиши мумкинлиги аникланган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Электр энергиясини ишлаб чикариш, узатиш, таксимлаш ва истеъмол килиш узлуксиз жараёнларини бошқаришда кенг кўлланилувчи ток ўзгартириш қурилмаларининг юқори аниқлиги, ягона шаклга келтирилганлиги, меъёрланган ахборот билан таъминлашлари ва ишончли ишлашлари муҳим аҳамиятга эга бўлиб, электр энергия ва кувватларни хатолик билан назорат ва бошқарув катта микдордаги иктисодий зарарга олиб келади. Электр энергия ва кувват манбаларини самарали, бир неча катталик ва параметрлар асосида комбинацияланган бошкарув энергия ва ресурс тежамкорлигини таъминлашнинг комплекс ёндашувини ишлаб чиқиш, электр қурилмаларнинг вазифага оид имкониятларини кенгайтириш, бошкарув элемента ва курилмаларини тузилишини ягона шаклга келтириш асосида соддалаштириш, оғирлик-ўлчам кўрсаткичларини камайтириш, тежамкор курилмаларни ва технологияларини ишлаб чиқиш, контактсиз ўлчаш жараёнларини таъминлаш, юқори аниқликни таъминловчи ток ўзгартгичларни қўллаш асосида электр катталикларни бошкариш энерготизимнинг назарий ва амалий муаммолари сифатида тўлалигича ечилмай колмокда. Назорат, ахборот-ўлчов ва бошқарувнинг асосий бўғини бўлиб бирламчи ток ўзгартиргичлари хисобланади ва улар амалда энерготизимнинг техник ва иктисодий кўрсаткичларини белгилайди.
Ток ўзгартгичларини яратиш ва қўллаш асбоблар, автоматлаштириш ўлчов, ахборот воситаларига бўлган стандартларнинг (EN-50160, МЭК 1000-Зх ва шу жумладан 61000-2х) куйидаги асосий тамойил ва талаблари билан изоҳланади:
замонавий технологияларни қўллаш асосида кулай, кўп имкониятли ва минимум тузилиш элементларини ўз ичига олувчи ток ўзгартиргичларини лойиҳалашнинг универсал блок-модулли тамойилини таъминлаш;
меъёрлаш ва стандартлаш асосида ахборот, энергетик, метрология кўрсаткичлар, элемент ва курилмалар тузилиши бўйича мослашувчанликни таъминловчи ток ўзгартиргичларини ва меъёрловчи модулларни яратиш.
Ҳозирда тузилиши ва чиқиш катталиклари меъёрланган, бир ва уч фазали электр токининг электромагнит ўзгартгичларини энерготизимда кенг қўллаш ўзгартирилаётган электр катталикларнинг спектрини кенгайтирилмаганлиги, ток ўзгартиргичларнинг таркалган магнит тизимларини ҳисоблаш ва тадкикот усулларини етарли ривожланмаганлиги сабабли маълум даражада чегаралангандир. Магнит ўзгартириш занжирлари ва тизимларининг анъанавий тадкикот усуллари уч фазали ток носимметриясини эътиборга олмаганлиги сабабли белгиланган ўзгартириш аниқлигини таъминлай олмайди, катталиклар бўйича тадқиқотлар умумийликга эга эмас, факат электр ва магнит табиатли занжирларнинг катталикларинигина камраб олиш билан чегараланган. Тадкиқотларда ночизикли параметрли магнит ўзгартириш тизимлари йигилган параметрли объект сифатида кўрилмокда.
Ҳозирда энерготизимда кенг қўлланилаётган бир фазали ток трансформаторлари мураккаб магнит ўзгартириш қисмига эга, огир ва катта ўлчамли кўрсаткичлари билан ҳарактерланади, лойиҳалаш жараёни ва бошқариш тизимларида қўллашда мураккабликлар ва қийинчиликлар туғдиради, микропроцессор ва электрон кайта ишлаш техникаларини меъёрланган катталиклар билан таъминлай олмайдилар. Улар ток ўзгартириш жараёнида энерготизим электр тармоғининг бир-биридан катталиги ва фазаси бўйича фарқ килувчи уч фазали токларидан ҳосил бўлган магнит окимлар ва майдонларнинг ўзаро таъсирини ҳисобга олмайдилар.
Мазкур тадкикот иши Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамасининг 2009 йил 22 августдаги 245-сонли «Электр ва иссиқлик энергиясидан фойдаланиш коидалари» тўғрисидаги ва 2013 йил 1 ноябрдаги 295-сонли «Узбекэнерго» давлат-акциядорлик компанияси фаолиятини такомиллаштириш ва истеъмол қилинаётган электр энергияси учун ҳисоб-китоблар интизомини мустаҳкамлашга доир қўшимча чора-тадбирлар» тўғрисидаги қарорлари ижросини амалий таъминлашга йўналтирилган.
Тадқиқотлар олиб боришнинг зарурлиги энерготизимда электр энергия тежаш вазифаларини ечишда мукаммаллашган назорат ва бошқариш элементларини модел, алгоритм ва усулларини яратиш асосида бир ва уч фазали электр тармоқлардаги электр энергиянинг асосий катталиклари тўғрисидаги сигналларнинг юқори аниклигини таъминлаш бўйича тадқиқотлар ўтказишни тақозо килмокда. Уч фазали электр тармоклардаги юкламаларнинг катталик ва фаза бўйича фарк килувчи токларини турлилиги натижасида уларнинг носимметрияси ҳосил бўлишини ўзгартгичларнинг бир ва уч фазали бирламчи токларини иккиламчи кучланишга ўзгартирувчи, ишончли, чикишида меъёрланган катталик ва юкори аникликни таъминловчи бирламчи элементларини яратиш ва амалда қўллашнинг лозимлиги ушбу йўналишда тадкиқотлар олиб бориш ниҳоятда муҳим аҳамият касб этади.
Тадқиқотнинг мақсади бир ва уч фазали бирламчи токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартириш назарияси ва лойиҳалаш усуллари ҳамда тамойилларини ривожлантириш, улар асосида энерготизим реактив қувватини комбинацияланган бошқаруви элемент ва курилмалари мажмуасини яратиш ҳамда амалиётга жорий этишдан иборат.
Диссертация тадқиқотининг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
ясси ўлчов чулғамлар ва магнит ўзакларнинг тузилишларини тизимли тахдил, ёндашув ва асослар негизида энерготизимнинг бир ва уч фазали бирламчи токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартириш усуллари ва технологиялари ишлаб чиқилган, электр энергиясининг меъёрдан ортик технологик сарфини камайтирувчи алгоритм, дастурий восита ва курилмаларга ихтиролик патенти олинган ва амалиётга жорий этилган;
бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичлар магнит тизимларидаги магнит юритувчи куч ва магнит оқимининг таркалишини граф моделлари асосида тадқиқ этиш усули шакллантирилган, ўзгартиргич таснифларини тадкикот алгоритм, модел ва усулларини ўз ичига олган граф модели асосида катталик ва параметрларни тадқиқ этиш имконини берувчи математик аппарат яратилган;
энерготизим реактив кувватини бошкаришда ярим ўтказгичли элементлар билан бирга ишловчи, юкори аниқликни, чизиқли чиқиш таснифларни, иктисодий арзонликни, юкори сезгирликни, тежамкор энергия истеъмолини, ишончлиликни таъминловчи электромагнит ўзгартгичларнинг белгиловчи факторларини, статик ва динамик таснифларини реал вақт ўлчамида ҳисоблаш имконини берувчи ва рационалловчи модел, алгоритм ва усуллар яратилган;
токни кучланишга ясси ўлчов чулгамли электромагнит ўзгартгичларнинг хатоликлари манбаларини таъсирини классификацияси амалга оширилган ва хатоликлар таьсирини ҳисоблаш моделлари, алгоритм ва усуллари яратилган;
уч фазали электр тармоклардаги бир ва уч фазали бирламчи токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг максимал сезгирлигини оширувчи моделлар, алгоритмлар ва усуллар яратилган;
энерготизимда реактив кувват манбаларини комбинацияланган бошқарувини, электр токларни реал вақт мобайнида ўзгаришлари симметриклигини назорат килишни, электр тармоклар бирламчи токларининг адекват асосда иккиламчи кучланишга ўзгартирилишини таъминловчи электромагнит ўзгартгичлар мажмуасини қуриш тамойиллари яратилган;
энерготизим реактив кувват манбаларини комбинацияланган бошқарувини таъминловчи, энергия ва ресурс тежамкор энерготизимларни рационал куриш тамойилларини, бир ва уч фазали электр катталиклар ва параметрларининг симметриклигини аниклаш, назорат ва бошкарувини таъминловчи электромагнит ўзгартгич курилмалари яратилган ва амалиётга жорий этилган.
ХУЛОСА
Диссертацияда назарий тизимли таҳлил ва амалий тадқиқотлар асосида энерготизим электр тармоқларидаги реактив кувватнинг комбинацияланган бошқарувида қўлланилувчи уч фазали токни кучланишга ясси ўлчов чулгамли электромагнит ўзгартгичларининг тузилиш технологиялари, тадкикот ва лойихалаш алгоритмлари, моделлари, хисоблаш усуллари, электромагнит ўзгартиргичларнинг курилмаларини тузилишини яратиш ва ишлаб чиқиш асослари амалга оширилди ва уларни микропроцессорли блок таркибида бошкарувни амалиётга кенг жорий этиш имкониятлари яратилди.
Тадқиқотлар асосида куйидаги асосий натижаларга эришилди:
1. Энерготизимда электр энергияни ишлаб чикариш, узатиш, тақсимлаш ва истеъмол килишда ясси ўлчов чулгамли электромагнит ўзгартгичлар, модел, усул ва технологиялар бир ва уч фазали бирламчи электр токларини юкори аникликда назорат ва бошқарувини амалга оширади.
2. Бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга ясси ўлчов чулгамли электромагнит ўзгартгичларнинг магнит ўзгартириш тизимларидаги магнит юритувчи куч ва магнит окимнинг таркалиши катталик ва параметрларини тадқиқ этиш алгоритм, модел ва усулларини ўз ичига олган граф модел ва рационал математик аппарат электромагнит ўзгартгичларнинг самарали ишлашини таъминлайди.
3. Назарий ва амалий тажрибалар асосида олинган статик, динамик ва метрологик таснифлар ясси ўлчов чулғамли бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичларни амалиётга кенг жорий этиш имкониятини беради.
4. Ясси ўлчов чулгамли бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг U34UK чиқиш кучланишларининг рационал қийматлари S - ҳаво оралиқнинг 0,002 - 0,003 м ва Wnuo - ясси ўлчов чулғам ўрамлар сонининг 3 - 4 га тенг микдорларида хосил килиниши тадкикотлар асосида назарий ва амалий жихатдан тасдиқланади. Яратилган ўзгартиргичлар бошкарув тизимининг ишончли ишлаш кўрсаткичи юкори, яъни 0,96 микдорга тенг бўлишлигини таъминлайди.
5. Атроф-мухит температурасининг 10°С га ўзгариши 0,03 % микдордаги, ясси ўлчов чулғам шаклини нотўғри тайёрланишини 0,07 % микдордаги электромагнит токни кучланишга ясси ўлчов чулгамли иккиламчи чиқиш кучланишининг ўзгаришини ҳосил қилади.
6. Ясси ўлчов чулгамли токни кучланишга электромагнит ўзгартиргичларнинг энтропия хатолиги 0,2%даа кичик, йиғинди ўрта квадратик хатоликнинг тажриба киймати 0,21% га эришишини таъминлайди.
7. Токни кучланишга ясси ўлчов чулгамли электромагнит ўзгартгичларнинг хатоликлари манбаларини таъсири классификацияланган уларнинг таъсирини ҳисоблаш ва камайтириш алгоритм, модел ва усуллари бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичларни рационал тузишни таъминлайди.
8. Энерготизимда реактив кувват манбаларини комбинацияланган бошқаруви, бир ва уч фазали электр тармоклардаги электр токларни реал вақт мобайнида ўзгаришларини симметриклигини назорат, электр тармоклар бир ва уч фазали бирламчи токларининг адекват асосда иккиламчи кучланишга ўзгартирилишини таъминловчи ўлчов чулгамли электромагнит ўзгартгичларнинг мажмуасини яратилиши энергия ва ресурс тежамкор энерготизимларни рационал куриш усуллари ва тамойилларини амалда жорий этишни таъминлайди.
9. Реактив кувват манбаларини ўрнатиш ва уларни автоматик бошқаришнинг меъёрий номинал электр катталиклар билан таъминлаш ўрнатма куввати 50 кВт ва ундан катта ва кучланиши 500 кВ дан кам бўлган электр энергетик курилмаларнинг энергия ва ресурс тежамкорлиги стандарт 57,5 В кучланиш ўрнига 61,81 В бўлганда бошқарилаётган реактив электр энергия кучланиши 4.31 В га, фаза кучланиш бўйича 7,5%га, чизиқли кучланиш бўйича ^/З * 7,5 = 12,9%га ортиқ бўлиши асосланди.
10. Токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар электр энергетика тизимидан таъминланувчи 20 дан ортик ташкилотда жорий килинган ва реактив кувватни комбинацияланган автоматик бошкарувнинг 1,0 аниқлик даражасидан 0,5 аниқлик даражасига ошириш хисобига ишлаб чиқилган электр энергиянинг меъёрда белгиланган технологик сарфини 13,29% ўрнига 11,26% (1,13 млрд.кВт.соат)га камайтиради.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Релятивистик ядро физикаси соҳасидаги фундаментал муаммолардан бири релятивистик ядроларнинг адронлар ва ядролар билан тўқнашувларида парчаланиш қонуниятларини аниклашдан иборат. Бунда релятивистик ядроларнинг адронлар ва ядролар билан тўқнашувларининг парчаланиш жараёнларини экспериментал ва феноменологик тадкик килиш мухим рол ўйнайди, чунки у парчаланувчи ядролар (хусусан, енгил) кластерли структураси, унинг парчалар ҳосил бўлишининг кўндаланг кесими ва парчалар таркибига таъсири, ҳамда парчалар ҳосил бўлишида ҳар хил механизмларнинг улушлари хакида муҳим маълумотлар олиш имконини беради. Тўкнашув энергиялари бир неча ГэВ/нуклон бўлганда парчаланиш жараёни устувор бўлиб, унинг улуши реакция тўлик кўндаланг кесимининг 80 фоизини ташкил килади. “Жуфт-жуфт” релятивистик ядроларнинг (12С, |6О ва 2()Ne) адронлар ва ядролар билан тўкнашувларидаги парчаланиш жараёнларини ўрганиш муҳим аҳамиятга эга, чунки бундай ядроларда а-кластерли структура ҳосил бўлиш устуворлиги кутилади.
Ҳозирга қадар а-кластерли структура стационар равишда мавжудми, ёки у парчаланувчи ядролар маълум даражада уйғонганда пайдо бўладими, деган саволга жавоб йўқ. Парчаланувчи ядро а-кластерли структурасини ўрганишнинг самарали усулларидан бири а-зарралар хосил бўлишини ядро-снаряднинг турли даражада уйгонишларида тадкик килишдан иборат.
Адронларнинг кварк-партон структурасига асосланган катор моделлар башоратига асосан, ядроларда ўзаро кучли боғланган камнуклонли бирикмалар ва кўпбарионли ҳолатлар мавжудлигини аниқлаш муҳим аҳамият касб этади. Бу масаланинг ечими бевосита эркин нуклонлар тўқнашувида кинематик тақиқланган соҳада ҳосил бўлувчи зарраларнинг характеристикаларини юқори энергияли адронлар ва ядроларнинг ядролар билан тўкнашувларида тизимли экспериментал тадкик килиш билан боғлиқ.
Юқорида баён қилинганлардан, катта статистик материалларда ядролар парчаланишини барча парчалари, ҳамда иккиламчи зарралари тўлиқ идентификация килинган, уларнинг кинематик характеристикалари катта аникликда ўлчанган ва аникланган ҳолатда, тўқнашувчи ядролар масса сонининг ҳамда тўқнашув энергияларининг катта диапазонида комплекс экспериментал тадқиқ килишнинг долзарблиги келиб чикади. Бу эса ядро парчаланишининг янги қонуниятларини аниклаштириш имконини беради.
Назарий моделларни кайта ишлаб чикиш, уларни ҳамда парчаланиш жараёнларини тафсивлашга ёндашувларни синовдан ўтказиш, космик нурларнинг атмосфера ядролари билан ўзаро таъсирларини моделлаштириш, ядролар парчаланишида ҳосил бўлувчи барча изотопларнинг кўндаланг кесимлари тўғрисида катта аниқликка эга бўлган маълумотлар олиш заруриятини келтириб чиқаради. Бундан ташкари релятивистик ядроларнинг водород билан тўкнашувларида ҳосил бўлувчи енгил парчалар - протонлар, дейтронлар, тритий ҳамда гелий-3 ядроларининг ўртача кўпламчилиги (инклюзив кўндаланг кесимлари) ҳакидаги экспериментал маълумотлар астрофизиканинг энг муҳим муаммоларидан бири - зарралар окимининг юлдузлараро муҳитдан ўтишини ҳал килиш учун ўта зарурлиги келиб чиқади.
ХУЛОСА
1. Илк бор 4я-геометрия шароитида 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида протонлар хосил бўлиши тизимли таҳлил килинди ва қуйидаги қонуниятлар топилди:
• кислород ядросининг тинч холат санок системасидаги импульси р > 0.25 ГэВ/с («буғланиш» протонларидан ташқари) тез протонлар, хусусан, олдига чиқувчилари импульс таксимотининг шакли ядронинг уйғониш даражасига боғлик эмас;
• кислород ядросининг тинч холат санок системасидаги орқага учувчи протонлар импульс таксимотининг шакли ядронинг уйгониш даражасига жуда кучли богланган;
• протонлар кинетик энергияси таксимотининг Т=70-90 МэВ сохасида структура кузатилиб, унинг икки нуклонли тизимларнинг секин пионларни ютиш окибатида емирилишидан келиб чиқиши кўрсатилди;
• протонлар ҳосил бўлишининг асосий механизмлари - «бугланиш», қолдиқ ядронинг ферми-емирилиш ва каскадли жараёнда протонларни тўғридан-тўғри уриб чиқариш механизларининг улушлари мос равишда 27.4±0.5%, 32.0±0.6% ва 40.6±0.7% эканлиги топилди.
2. Илк бор 4л-геометрия шароитида 40 ГэВ/с даги л“С, 300 ГэВ/с даги p2()Ne- ва 3.25 А ГэВ/с даги |6Ор-тўқнашувларида протонларнинг нормировка килинган инвариант инклюзив дифференциал кесимлари таҳлили асосида импульси р>0.25 ГэВ/с тез протонларнинг, хусусан, олдига чикувчи-ларининг тугилиш механизмлари универсал хусусиятга эгалиги: бирламчи энергияга, бирламчи зарранинг ва парчаланувчи енгил ядронинг турига хамда ядронинг уйгониш даражасига боғлик эмаслиги кўрсатилди.
3. Илк бор 40 ГэВ/с импульсли л”С-, 300 ГэВ/с импульсли p20Ne- ва 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида ҳосил бўлувчи протонларнинг кўпламчилик бўйича тақсимотлари аналитик тавсифланди. Протонлар ҳосил бўлишининг асосий механизмлари (буғланиш механизми, уйғотилган қолдиқ-ядронинг ферми-емирилиш механизми ва каскад жараёнида протонларнинг тўғридан-тўғри уриб чикариш механизми) нинг статистик улушлари аниқланди ва улар мос равишда 27 ± 1%, 32 ± 1% ва 41 ± 1% га тенглиги аниқланди. Ушбу улушлар парчаланувчи енгил ядронинг энергияси ва масса сонига боғлиқ эмаслиги ва уларнинг бирламчи зарралар (пион ёки протон) тури, яъни улардаги валент кварклар сони билан уйғунлиги кўрсатилди. Таъкидлаб ўтиш лозимки, бу улушлар 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида ҳосил бўлувчи протонларнинг нормировка қилинган инвариант-инклюзив дифференциал кесимлари тахдили асосида аникланган қийматларига тенг.
4. Кислород ядросининг тинч ҳолат саноқ системасида дейтронлар импульс таксимотининг 0.40<р<0.55 ГэВ/с соҳасида илк бор «елка» кузатилиб, унинг нисбатан тез парчаларнинг емирилиши, каскадли нуклонларнинг бирикиш механизми ва дейтронларни протон-нишон томонидан кислород ядросидан бевосита уриб чикарилиши туфайли ҳосил бўлиши мумкинлиги тўғрисида хулоса килинди. Парчалар ўртача кўпламчилиги ҳодисада дейтрон мавжуд бўлиши билан корреляцияга эга, лекин дейтрон ҳосил бўлиш механизмига боғлиқ эмас. Бирикиш (коалесценция) модели тез дейтрон ва а-зарралар импульс спектрини муваффакиятли тавсифлайди.
5. 3.25 А ГэВ/с ли 16Ор-тўқнашувларида кислород ядроси парча-ланишининг тажрибадан олинган натижалари КПБМ натижалари билан тизимли тарзда солиштирилди. КПБМ башоратини яхшилаш бўйича унинг аксиоматикасига ва параметрларига киритиладиган асосий чеклашлар аникланди. Енгил парчалар ҳосил бўлиши тўғрисидаги реал кўринишни тавсифлаш учун моделда, «буғланиш» механизмини (ҳатто енгил |6О ядроси учун хам) каскадли нуклонлар бирикиши механизмини ва парчаланувчи ядро а-кластерли структурасини ҳам ҳисобга олиш зарур. Бундан ташқари, парчаланувчи ядронинг бурчак моментини хам хисобга олиш керак.
6. |6Ор-реакцияларининг ҳар хил топологик каналларида а-зарралар хосил бўлиши ҳамда уларнинг импульс ва бурчак таксимотлари тадкик килинди. а-зарралар ҳосил бўлишига оралик нотурғун ядролар sBe, 9В ва уйғотилган 12С ядроларнинг қўшган ҳиссасини аниқлаб берувчи феноменологик моделлар ишлаб чиқилди ва синаб кўрилди. Натижада қуйидаги қонуниятлар топилди:
• кислород ядроларининг кўп парчаларга емирилиш каналлари ичида устувори гелий ядролари хосил бўладиган топологиялар бўлиб, бу ядроларнинг асосий кисми нотургун ядролар - 5Li, sBe, 9В ва уйғотилган 12С* ядроларининг емирилишлари окибатида содир бўлади;
• 3 ва 4 та а-заррача хосил бўладиган каналларда оралик нотургун ядролар sBe, 9В емирилиши билан боғлиқ коллинеарлик кузатилди;
• илк бор нотургун ядролар - 5Li, 8Ве, 9В ва уйготилган 12С ядроларининг а-заррачалар хосил бўлиш инклюзив кўндаланг кесимига берадиган хиссалари микдорий жихатдан топилди;
• 3 та а-заррача хосил бўлувчи каналларнинг 38±3% уйготилган 12С* ядроларининг емирилишидан содир бўлади, колгани ферми-емирилиш ва протон нишон томонидан учта а-заррага эга бўлган қолдик-ядродан бита а-кластерни квазиэластик уриб чиқариш натижасида амалга ошади;
• парчаланувчи колдик ядрода бурчак моменти мавжуд бўлиб, бу эффект енгил парчадан оғир парчага ўтганда кучаяди.
7. Илк бор 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида заряди 1 дан 8 гача бўлган тургун ва нотургун изотопларнинг кўндаланг кесимлари топилди. Масса сонлари асосий масса сони (A=2Z) дан ДА=±1 га фарк қилувчи тургун ва нотургун изотоплар кўндаланг кесимларининг бир-бирига тенглиги кўрсатилди. Хатоликлар чегарасида нотургун ва тургун кўзгу изотоплар 9В ва9Ве, учун чиқиш кўндаланг кесимлари бир хил.
8. Илк бор 3.25 А ГэВ/с импульсли 16Ор-, 4.2 и 9.9 ГэВ/с импульсли р12С-> 40 ГэВ/с импульсли л-12С-, 300 ГэВ/с импульсли p20Ne-, 4.2 А ГэВ/с импульсли а|2С- ва С12С-ўзаро таъсирларида кумулятив протонлар хосил бўлиши тадкик килинди ва қуйидаги конуниятлар аниқланди:
• кумулятив протонлар инклюзив-инвариант структуравий функция-ларининг кумулятивлик сони (0) бўйича таксимотининг киялик параметри универсал характерга эга бўлиб, бирламчи зарра ва нишон турига ҳамда бирламчи энергияга боглик эмас (ядровий “скейлинг”);
• кумулятив протонларнинг ўртача сони берилган ядро учун снаряд турига ва бирламчи энергияга боглик эмас. Бу эса кумулятив протонларнинг хосил бўлиши бирламчи зарраларнинг кўпнуклонли бирлашмалар (флуктон-лар) билан тўқнашуви натижасида «совук» модель сценарийсига асосан хосил бўлишини кўрсатади. Кумулятив протонлар хосил бўлувчи ҳодисалар улуши берилган ядро учун снаряд массасига (нуклон ёки ядро) ва бирламчи энергияга боглик эмас. Бу эса кумулятив протонларнинг «совук» модель башорати асосида вужудга келишини кўрсатувчи ишончли далилдир.
Кумулятив протонлар ва иккиламчи зарра ҳамда парчалар ҳосил бўлишининг механизмлари орасида богланиш мавжуд эмас.
9. Енгил ядролар ҳосил бўлиш механизмлари бир-бирига боглик эмас. Тажрибада кузатилган барча ўзаро богликликлар энергия-импульс, барион ва электр зарядларининг сакланиш конунлари амал килинишидан юзага келади.
Енгил ядролар парчаланиши бирламчи энергиянинг кенг диапазонида тизимли ва кенг камровли ҳамда бир хил методика ёрдамида тадкиқот қилинди. Диссертация натижаларининг аксарияти биринчи марта олинди ва улар юқори энергияли ядровий тўқнашувларда парчаланувчи ядролар структураларини ва хусусиятларини чукур тушунишга ёрдам беради.
3.25 А ГэВ/с импульсли кислород ядроларининг протонлар билан ўзаро таъсирлашишларидаги парчаланиш жараёнларини кенг тадкик килиш ҳамда З-ЗОО ГэВ энергия оралиқларидаги п ,р,а,С(С)- ва р(16О,20№)-тўқнашув-ларида протонлар хосил бўлишнинг асосий механизмларини аниқлаш бўйича диссертация ишида қўйилган барча масалалар тўлиқ ҳал этилган.
Диссертация ишининг натижалари юкори энергияли адрон- ва ядро-ядро тўқнашувларида ядролар парчаланиши муаммоларига ёндашувчи назарий моделларни текширишга имкон берувчи кенг фактик материалга эга. Булар ўзаро кучли таъсир назариясини яратишга, ионли тезлатгич-ларда янги тажрибалар ўтказиш ва уларни режалашда кўлланилиши мумкин.
Кислород ядросининг протонлар билан тўқнашувларидаги тургун ва нотургун ядролар ҳосил бўлишининг кўндаланг кесимлари тўғрисидаги маълумотлардан космофизик ва космохимик тадқиқотларда ядровий синтез ҳодисаларининг рўй бериш жараёнларини ва хусусиятларини ўрганишда фойдаланиш мумкин.
Тадқиқот объектлари: Масса сони 110 < А < 144 диапозонда жойлашган атом ядроларининг изомер ҳолатлари.
Ишнинг мақсади: Энергиянинг 10-35 МэВ оралигида 110< А < 144 ядроларда фотоядровий ва нейтрон реакциялар натижасида изомер ҳолатлар уйғонишининг нисбий эҳтимоллиги бўйича янги экспериментал маълумотлар олиш.
Тадқиқот усуллари: индукцияланган активлик усули, мониторлар усули.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: Индукцияланган активлик усули билан "°Pd, 120,122,1 4>|28ззоуе, |42^с| ва l44sm ядроларда (у,п) ва (п,2п) реакциялар изомер чикишлар ва кесимлар нисбати ўлчанган. Энергиянинг 14-35 МэВ интервалида 1 МэВ кадам билан 110Pd(y,n)109rngPd, l42Nd(y,n) 141m,gNd ва I44Sm(y,n)l43mgSm фотоядровий реакциялар изомер чикишлар нисбатининг энергетик боғланиши тадқиқ қилинган. Уйгониш энергиясининг гигант дипол резонансидан юкори кийматларида, яъни 21-35 МэВ оралигида l42Nd(y,n) l4lmgNd, 144Sm(y,n)143mgSrn ва 110Pd(y,n)l09m’8Pd реакциялар изомер чикишлар нисбати биринчи марта аниқланган. Ўлчаш натижалари шуни кўрсатдики, изомер чикишлар нисбати YJYg остона энергиясидан гигант диполь резонанси максимумига мос келадиган Е,„ энергиягача ошади. Бу энергиядан катта қийматларда эса d(Eymax) = Ym/Yg функция қиймати тўйинишга чиқади. Биринчи марта тормозли нурлар энергиясининг 30 МэВ қийматида ll6Cd(y,n)1I5mgCd, l34Ba(y,n)l33mgBa, 136Ba(y,n)135mgBa, 138Ba(y,n)137mgBa ва 138Ce(y,n)137mgCe
реакциялар изомер чикишлар ва интеграл кесимлар нисбатлар бўйича экспериментал маълумотлар олинган.
Амалий ахамияти: олинган натижалар ядро реакциялар механизмини ўрганишда, гамма-активациявий таҳлил усулининг аналитик имкониятларини ўрганишда ва янги маълум бир тахлил методикаларни яратишда ва тажрибаларни режалаштиришда қўлланилиши мумкин.
Тадбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: Тадкикот натижалари турли объектларни кўп элементли гамма- ва нейтрон-активациявий тахлил усулларни яратишда қўлланилиши мумкин.
Қўлланилиш сохаси: ядро физикаси, амалий ядро физикаси, гамма-активациявий тахлил.
Тадқиқод объектлари: вакуумли чанглатилиш орқали олинган ВьТез , ЗЬзТез тензосезгир плёнкалар, чукур сатхли кучли компенсацияланган кремний, кремнийли р-п-ўтишлар, CdTe ва Si АФК плёнкалари.
Ишнинг мақсади: ўта юкори частотали майдондаги р-п-ўтишларда электр юритувчи кучларнинг ҳосил бўлиш механизмларини тадқиқ қилиш ва тензосезгир плёнкалардаги деформацнон эффектлар динамнкасини циклик жараёнларни термодинамик усули оркали ёритиш.
Тадкикод методлари: тебранишлар назариясидаги фазалар портрети методи. Деформацион эффектларни моделлаштириш. Сонли экспериментлар.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилигн:
1. Электромагнит майдоннинг нотекис тақсимланиши натижасида юзага келадиган ЭЮК, р-п-ўтишдаги уюрмавий токларни камайтириши илк бор кўрсатиб берилди.
2. Яримўтказгичларда деформацион эффектларни тадқиқ қилиш учун биринчи марта фазалар портрети усули қўлланилди. Фазалар портрети усули барча кечаётган жараёнларни шархлаш нмконини беради.
3. Деформацион эффектлар R(s) траекторияларига хусусий ёруғликнинг таъсири аникланди. Ёритилган р-п-ўтишнинг ва хусусий яримўтказгичнинг тензосезгирлик коэффициентини £0 деформация, ёруғлик частотаси ва интенсивлиги билан бошқариш мумкинлиги кўрсатиб берилди.
Амалий ахамияти: R(s) траекторияси усули яримўтказгичларда деформацион эффектлар динамнкасини тадқиқ қилишда кенг қўлланиши мумкин. Тензосезгирлик бўйича олинган тақиқод натижаларидан янги сезгирлигини бошқариш мумкин бўлган тензодатчиклар олишда фойдаланиш мумкин.
Татбиқ этиш даражаси ва иктисодий самарадорлиги: электрон саноати, асбобсозлик ва энергетика соҳасида янги тензодатчиклар яратилишида ишлатилади. Илмий тадқиқотларда яримўтказгичлардаги генерация марказларининг концентрациялари ва генерация тезликларини аниқлашнн самарадорлигинн ошнради. Олнй таълим муассасаларнда ўкув жараёнларида таълим самарадорлнгини оширади.
Қўлланилиш сохаси: микроэлектроника, қаттнк жнсм физикаси, яримўтказгичлар фнзикаси, тензометрия, оптоэлектроника.
Тадқиқот объектлари: полярон, биполярон, купратлар.
Ишнинг мақсади: узокдан таъсир этадиган электрон-фонон таъсирлашувини инобатга олган ҳолда кичик поляроннинг Холстейн моделини ривожлантириш орқали енгил поляроннинг мавжуд бўлишини кўрсатиш ва купратли юқори ҳароратли ўтаўтказгичларда заряд ташувчисининг массаси қийматини, инфракизил ютилиш ва ўтаўтказувчан ҳолатга ўтиш критик ҳароратининг юкори кийматларини тушунтириш.
Тадқиқот услублари: иккиламчи квантлаш усули, Ланг-Фирсовнинг алмаштириш усули, квазиклассик якинлашиш (ВКБ усули), Франка-Кондон принципи, ноадиабатик ва адиабатик яқинлашувлар.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилигн: конденсирланган ҳолатлар физикаси ва кучли таъчирлашувчи электронлар ва фононларлардан ташкил топган система назарияси, хусусан узокдан таъсир этувчи электрон-фонон таъсирлашуви негизидаги панжарали Холстейн поляронлари назарияси ривожлантирилган. Бундан ташқари поляронларниг жуфтлашиш назарияси ривожлантирилган ва ташқи босим (кучланиш)нинг панжарали биполяронларнинг Бозе-Эйнштейн конденсацияси тепературасига таъсирининг янги назарияси таклиф этилган.
Амалий ахамияти қаттик жисмлар назариясини, таъсирлашувчи электрон-фонон системаси назариясини, хусусан Холстейннинг панжарали поляронлари назариясини ривожлантирилганлигидадир. Бундан ташқари ривожлантирилган усуллар купратларда заряд ташувчиснинг массасини ва поляронларнинг оптик ўтказувчанлигини ҳисобоаш, икки тугунли биполяроннинг ҳосил бўлишини ва ўтаўтказувчанликнинг биполярон назариясига асосланиб купратларининг критик хароратларини чамалаш имконини беради.
Татбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: Иш фундаментал характерга эга бўлиб унинг натижалари купратларда эффектив масса, оптик (инфрақизил) ютилиш, ўтаўтказувчанлик тартиб параметрининг симметрияси ва ташқи босим (кучланиш)нинг критик ҳароратга таъсири билан боғлиқ тажриба натижаларини тушунтиришда ишлатилиги мумкин.
Қўлланиш соҳаси: конденсирланган ҳолатлар физикаси ва юкори ҳароратли ўтаўтказувчанлик материалшунослиги.
Тадқиқот объектлари: Ҳар-хил турдаги структуравий нуқсонлари бор бўлган кварц кристалларида тўқнашувли ва тўқнашувсиз йўллар билан нуқсонлар ҳосил бўлиши
Ишнинг мақсади: Кварц кристалларида структуравий ўзгаришларнинг тўқнашувли ва тўқнашувсиз йўллар билан қўшимча нуқтавий нуқсонлар ҳосил бўлиш жараёнларига таъсири.
Тадқиқот усуллари: Стандарт оптик усуллар ва кварц кристалларида р, d, а -зарралар таъсирида структураси бузилган қатламда вужудга келган нуқсонларнинг қалинлик бўйича тақсимланишини ўрганиш усули.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: Биринчи марта кристалларнинг бузилган қатламидаги қайд этилган чуқурликларидаги нуқсонлар турининг ўзгариши ва микдори ортишининг тўқнашувли ва тўқнашувсиз йўллар билан қўшимча нуқсонлар ҳосил бўлиш жараёнига таъсири ўрганилди. р, d, а -зарраларнинг эластик тўқнашувларга сарф бўлган энерияси ҳисобига бузилган қатламда таркибида E', - марказлар, боғланишсиз кислород атомлари бўлган аморф фаза (АФ) ҳомиласи ҳосил бўлиши кўрсатилди. АФ ҳомилалари сонининг ортиши тўқнашувли ва тўқнашувсиз йўллар билан қўшимча нуқсонлар ҳосил бўлиш самарадорлигини оширади. Таркибида нуктавий нуқсонлар ва алоҳида АФ бўлган бузилган қатламда тўқнашувли йўл билан кўшимча нуқтавий нуқсонлар ҳосил бўлиш самарадорлиги квазиаморф қатламга нисбатан катталиги кўрсатилди.. Таркибида а-, р-, аморф фазалар бор кварц кристалларида р - фаза микдорининг ортиши, АФ да тўқнашувсиз йўл билан қўшимча Е,- марказлар ҳосил бўлиш самарадорлигини оширади.
Амалий ахамияти: Олинган натижалар каттик жисмларда радиацион нуқсонлар ҳосил бўлиш назариясини такомиллаштиришда, кварц кристалида тўқнашувли ва тўқнашувсиз йўл билан қўшимча нуктавий нуқсонлар ҳосил бўлишининг олдиндан мавжуд бўлган нуқсонлар тури ва микдоридан боғликлигини ўрганишда мухим ахамиятга эга.
Тадбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: Тадқиқот натижалари кварц кристалларини ўстириш усулларини такомиллаштиришда, SiC>2 нинг ҳар хил структуравий кўринишлари асосида янги радиация таъсирига чидамли ва сезгир материаллар яратиш билан боғлиқ муаммоларни ечишда кўлланилиши мумкин.
Қўлланилиш сохаси: Конденсатланган ҳолат физикаси, кристалл ўстириш, оптик асбобсозлик, нанотехнология.
Тадқиқот объектлари: Sii.xGex монокристаллари, Металл-5ц.хОех кон-тактлар, Шоттки диодлари.
Ишнинг мақсади: Si].xGex ҳажмий кристаллари асосидаги Мсталл-81|.хОех контактлар хусусиятларини металл турига, германий микдорига ва юзадаги сиртий ҳолатларга боғлик равишда ўрганиш.
Тадқиқот методлари: элсктрон-нурли тигелсиз зонали эритиш, рентген микроанализи, ўтказувчанлик модуляцияси усули, стандарт фотоэлектрик ва электрофизикавий усуллар.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги:
- ҳажмий Sii.xGex монокристалларини ўстириш технологияси яхшиланган ва электрон нурли тигелсиз зонавий эритиш усулида кам дислокацияли (~102-104 см'2), заряд ташувчиларнинг яшаш вакти юқори бўлган (~600 мкс), бир жинсли монокри-сталлар ўстирилган;
- биринчи маротаба ҳажмий Sii.xGex монокристалларида Au ва А1 асосида олинган ШБлар баландлиги ҳакида маълумот олинган. Қотишмада Ge микдори кичик бўлганда у бирдан ўзгаради, сўнг таҳминан ўзгармай колади. Натижалар, кристалл юзаси Gc атомлари билан бойиган ҳолда сиртий холатлар пассивация бўлиши тўгрисида, Au-Si|.xGex:Li контактларни ўрганишдаги хулосани тасдиқлайди;
- Ti-Sii_xGex контактлар учун қотишмадаги Gc микдори ошиши билан энергетик барьсрнинг монотон ўсиши кузатилади. Ваҳоланки Ni-Si|.xGex контактлар учун, ҳосил бўлган германид қатлами туфайли элсктрофизик хусусиятлари ШБ учун маълум бўлган ВАХ ва ВФХ конуниятларига бўйсинмайди;
- биринчи маротаба, турли сиртий холатлар зичлигига эга бўлган Si|.xGex кристаллари юзасида Au ва Al асосида ШБлари тайёрланган. Барьсрларнинг баландлиги сиртий холатлар зичлиги ва Gc микдорига боғликлиги кўрсатилган.
Амалий ахамияти: M-Si].xGex ШБ олиш ва қотишмадаги Gc нинг юзадаги сиртий ҳолатларга таъсири бўйича олинган экспсриментал натижалар яримўтказгич қаттиқ қотишмалар физикаси учун аҳамиятга эга. Бу натижалар яримўтказгич асбоблар яратишда, хусусан ҳажмий Si|.xGex кристаллари асосидаги инфрақизил ва ядровий нурланиш детекторлари тайсрлашда қўлланилиши мумкин.
Татбиқ этиш даражаси ва иктисодий самарадорлиги: олинган натижалар нейтрон, электрон ва рентген квантлари билан нурлантирилган Si|.xGex асосида асбоблар радиацион чидамлиги ва элсктрофизик хусусиятларини ўрганишда қўлланилган.
Қўлланиш сохаси: каттиқ жисм физикаси, яримўтказгичлар физикаси, асбобсозлик.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Ҳозирги кунда дунёда бино ва иншоотлар ёнғин хавфсизлигини таъминлашда инновацион технологиялар асосида комплекс хоссали янги авлод ҳимоя воситаларини яратиш жараёнлари етакчи ўринларни эгаллайди. «Ёнғинлар статистикасига асосан дунёда ёнғинлар оқибатида инсон ҳаёти фаолияти хавфсизлиги, иқтисодиёт ва экологияга катта микдорда зиён етмокда»1. Жадал суръатлар билан ривожланаётган фан-техника тараққиёти натижасида замонавий саноат корхоналари ва мураккаб конструкцией тузилишга эга иншоотлар сонининг ортиши сабабли ушбу ва бошқа турдаги объектларнинг ёнгин хавфсизлигини сифатли таъминлаш долзарб муаммолардан бири ҳисобланади. Бу борада ривожланган мамлакатларда олов таъсиридан ҳимояловчи юқори самарали ва комбинациялашган хоссаларга эга қоплама материалларни минерал хомашёлар асосида ишлаб чиқиш, қурилиш конструкциялари ва ашёларнинг оловбардошлилигини ошириш масалаларига алоҳида эътибор қаратилган.
Узбекистан Республикасида бино ва иншоотларнинг ёнғинга қарши ҳимоясига қаратилган оловдан ҳимояланишнинг замонавий восита ва тизимларини яратиш ва такомиллаштириш бўйича кенг қамровли чора-тадбирлар амалга оширилмокда. Бу борада маҳаллий хомашёлар асосида курилиш конструкциялари ва материалларининг оловга бардошлилигини оширувчи воситаларни яратиш, ёнғинларни бартараф этишнинг техник воситалари ва усуллари сифатини янада оширишга бағишланган қатор илмий-тадқиқот ишлари олиб борилмокда.
Жаҳонда бино ва иншоотларнинг ёнғин хавфсизлигини таъминлашда «пассив» турдаги қавариқланувчи ҳимоя воситаларини замонавий технологиялар асосида яратиш ва улар орқали қурилиш конструкциялари ҳамда материалларининг оловга бардошлилигини оширишга алоҳида аҳамият қаратилмокда. Бу борада ҳимояловчи қопламаларда иссиқлик таъсирида кечадиган теплофизик ва термокимёвий жараёнларнинг механизм моделларини ишлаб чиқишни такомиллаштириш, оловдан ҳимояловчи қопламаларнинг қурилиш конструкциялари ва материалларнинг ёнғинга хавфлилиги кўрсаткичларига таъсирини комплекс баҳолашнинг компакт, аниқ ва тезкор усулларини ишлаб чиқиш; табиатда кенг тарқалган минераллар асосида иссиқлик ва олов таъсиридан ҳимояловчи юқори самарали янги авлод қопламаларини яратиш каби йўналишларда мақсадли илмий изланишларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири ҳисобланади. Юқорида келтирилган илмий-тадқиқот йўналишида бажарилаётган илмий изланишлар мазкур диссертация мавзусининг долзарблигини изохдайди.
Узбекистан Республикасининг «Ёнғин хавфсизлиги тўғрисида»ги Қонуни (2009), Узбекистан Республикаси Президентининг 2009 йил 27 январдаги ПҚ-1048-сон «2009 йилда саноат кооперацияси асосида тайёр маҳсулотлар, бутловчи буюмлар ва материаллар ишлаб чиқаришни маҳаллийлаштириш дастури тўғрисида»ги Қарори, Вазирлар Маҳкамасининг 2013 йил 28 мартдаги 89-сон «Ёнғин хавфсизлиги тўғрисида»ги Ўзбекистон Республикаси Қонунини амалга ошириш чора-тадбирлари ҳақида»ги қарори ҳамда мазкур соҳага тегишли барча меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади маҳаллий минерал хомашёлар асосида ёнғинга қарши ҳимоя воситаларини яратишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
вермикулит минерали асосида юқори дисперсли ўтга чидамли теплоизоляцион тўлдирувчилар яратилган;
вермикулит минерали асосида нисбатан паст ва юқори ҳароратда қавариқланувчи вермикулитлар, гидрофоб вермикулит, юқори қавариқланиш даражасига эга бўлган вермикулит ва яхши ғовакдорликка эга бўлган вермикулит турлари ишлаб чиқилган;
майин дисперсли вермикулит минералини ультратовуш таъсири ва кимёвий реагентлар билан модификациялаш орқали вермикулитнинг олов ва иссиқлик таъсиридан ҳимояловчи функциясини ошириш усули яратилган;
давлат стандарлари талаблари бўйича ёғоч қурилиш материалларининг қийин ёнувчан гуруҳга ўтишини таъминловчи майин дисперсли модификацияланган вермикулитлар асосида олов таъсиридан кўп босқичли ҳимояловчи янги таркиблар ишлаб чиқилган;
майин дисперсли модификацияланган вермикулитлар асосида оловдан ҳимояловчи силикат бўёқ маҳсулотини олиш технологияси ишлаб чиқилган;
қавариқланган вермикулит асосида ёнғинга қарши тўсиқлар сифатида ишлатишга мўлжалланган ўтга чидамли, иссиқдан сақловчи материаллар ишлаб чиқилган;
майин дисперсли вермикулит ва ортофосфат кислоталари асосида ўтга чидамли, янги таркибли ноорганик ғоваксимон материал яратилган;
майин дисперсли вермикулитлар асосида янги суюқ ўт ўчириш таркиблари яратилди ва ушбу таркиблар самадорлигини баҳолаш бўйича қўшимча кўрсаткичларини аниқлаш усули ишлаб чиқилган.
ХУЛОСА
«Маҳаллий минерал хомашёлар асосида ўтга чидамли қоплама ва теплоизоляцион тўлдирувчилар яратиш» мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадқиқотлар натижасида қуйидаги хулосаларга келинди:
1. Тебинбулоқ вермикулитининг ҳар хил дисперсликдаги фракцияларини акустик майдон ва кимёвий реагентлар таъсирларидаги майдаланиш жараёнлари механизмлари ва уларни олишнинг янги самарали усули ишлаб чиқилди. Вермикулит минералининг хоссалари ва унинг заррачалари ўлчамларига узвий боғликдиги асосида дисперсланган вермикулит минералининг термик ва теплофизик хоссалари, жумладан қаварикданиш даражаси, иссиқдик ўтказувчанлиги ҳамда термограммаларидаги эндотермик эффектларнинг ҳосил бўлиш каби жараёнлар механизмлари ишлаб чиқилди. Дисперслик даражасига боғлиқ равишда вермикулит минералининг иссиқлик физикаси ва термик жараёнлари механизмларини ишлаб чиқиш минерал хомашёлар асосидаги олов ва иссиқлик таъсиридан ҳимояловчи таркиблар самарадорлигини олдиндан бахрлаш имкониятини беради.
2. Ҳар хил дисперсликдаги вермикулитлар ва улар асосидаги кукунли таркибларнинг термик ва олов таъсиридан ҳимоя қилиш самарадорлиги уларнинг термограммаларидаги эндотермик эффектларга боғлиқдиклари аниқданди. Минералнинг термик эффектларга таъсир қилиш орқали вермикулит минерали ва унинг асосидаги таркибларнинг термик ва теплофизик хоссаларини бошқариш усули ишлаб чиқилди.
3. Вермикулит минералининг юқори дисперсли заррачалари асосидаги говакли дисперс системалар учун математик модели яратилди.
4. Икки босқичли ишлов бериш орқали вермикулит минералининг термик ва теплофизик хоссаларига таъсир қилишнинг янги усули ишлаб чиқилди. Бунда биринчи босқичда вермикулитга кучли ортофосфат (Н3РО4) ва азот (HNO3) кислоталари таъсир қилдирилади ва иккинчи босқичда ишқорий реагентлар билан ишлов берилади. Ушбу янги усул вермикулит минерали ва унинг асосидаги оловдан ҳимояловчи таркибларнинг қаварикланиш температуралари қийматларига таъсир қилиш ва керакли томонга узгартириш имкониятини беради.
5. «Тебинбулоқ» вермикулита асосида хоссалари яхшиланган янги вермикулитлар ишлаб чиқилди. Булар қавариқланиш температураси нисбатан пастроқ бўлган вермикулитлар, қаварикданиш температураси нисбатан юқори вермикулитлар, гидрофоб вермикулит ва ғоваклиги яхши сақланган вермикулитлардир. Ушбу хоссаси яхшиланган вермикулитлар асосида янги олов ва иссиқлик таъсиридан самарали ҳимояловчи материаллар ва ўт ўчириш таркиблари ишлаб чиқилди.
6. Биринчи марта активланган ва модификацияланган вермикулитлар ёғоч ва металл қурилиш материалларини олов таъсиридан химояловчи таркиблар олишда ишлатилди. Ушбу таркиблар билан ишлов берилганда ёнувчан ёғоч ашёлари қийин ёнувчанлик хусусиятга эга бўлиши ва металлар учуй критик (500°С) температурага етиш вақти қиймати оширилишига эришилди. Ишлаб чиқилган оловдан химояловчи қопламаларни қўллаш орқали давлат стандарта талаблари бўйича ёғоч материал и Ё4 (кучли ёнувчан) дан Ё1 (кучсиз ёнувчан) гуруҳга ўтишига эришилган ва шунингдек, металларда критик температурага етиш вақтини 15 дақиқадан 45 дақиқага (3 марта) ошириш имкониятини беради.
7. Янги турдаги активланган ва модификацияланган вермикулитлар ва улар асосида олов таъсиридан самарали химояловчи бўёқ ва қоплама материаллари ишлаб чиқилди ва ишлаб чиқариш технологиялари яратилди.
8. Қаварикланган вермикулит, натрийли суюқ шиша, вермикулит минерали концентрата ва ортофосат кислоталари асосида икки хил турдаги иссиқлик изоляцияловчи ёнмайдиган материаллар гуруҳига кирувчи янги говаксимон материаллар ишлаб чиқилди.
9. Ишлаб чиқилган майин дисперсли модификацияланган вермикулитлар асосида янги, силикат бўёқ материалини олиш технологияси «Уз-ДонгЖУ Пэинт Ко» ОАЖда ишлаб чиқаришга татбиқ қилинди. Яратилган технология бўйича ишлаб чиқилган бўёқ материали Миллий сертификация тазимида аккредитациядан ўтган Ички ишлар вазирлиги Ёнғин хавфсизлиги бош бошқармаси ёнғин-техник лабораториясида ёғоч курилиш материалини олов таъсиридан ҳимоялаш самарадорлиги текширилганида давлат стандарта талабларига жавоб бериши тасдиқланган.
10. Вермикулит минералита сувли муҳитда ультратовуш таъсир қилдириш орқали турғун супензиялар олиш имконияти кўрсатиб берилди. Текширишлар натижасида суспензияларда вермикулит асосида олинган нанозаррачалар борлиги аникданди ва ушбу суспензиялар асосида янги, самарадор ўт ўчириш таркиблари ишлаб чиқилди. Ўтказилган тажрибалар асосида суюк холатдаги ут ўчириш таркиблари самарадорлигини баҳолашда ишлатиладиган қўшимча кўрсаткични аниқлаш усули ишлаб чиқилди.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Бугунги кунда жахон микёсида жадал ривожланастган яримўтказгичлар физикаси сохасида истиқболли йўналишлардан бири киришма атомларга эга кремний асосида ҳажмий моддада мавжуд ҳоссалардан фарқ килувчи мутлако бошқа хоссалар-ни намойиш этувчи янги матсриалларни кашф килишга алоҳида эътибор қа-ратилмокда. Бу борада панжарада жойлашган янги турдаги ячейкали кремний матсриалининг истиқболли функционал имкониятларини очилишига хамда бу матсриални микроэлсктроникада, матсриалшуносликда ва бошка соҳаларда ишлатилишга қаратилган тадқикотларни олиб бориш мухим вазифалардан бири бўлиб хисобланади.
Ҳозирги кунда дунёда наноўлчамли бирикмаларга эга кремний матсриалини хусусиятларини ўрганишга катта эътибор қаратилмокда. Бу борада, максадли илмий тадқикотларни жумладан, куйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш мухим вазифалардин хисобланади: энергетик ва тсбраниш спсктрларини тадқиқот қилиш, янги элсмснтар ячейкали кремнийнинг гсомстриясини оптималлаштириш, II ва VI гурух элементлари киритилган кремнийнинг хусусиятларини назарий ва амалий тадқиқ килиш, сонли ҳисоблаш усули ёрдамида аниқланган парамстрларни эксперимснтал йул билан олинган парамстрлар билан таққослаш, ва шу асосида янги турдаги матсриалларни хусусиятларини башорат қилиш.
Узбекистан Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратсгиясига кўра, илмий-тадқиқот ва инновация фаолиятини рағбатлантириш, илмий ва инновация ютуқларини амалиётга жорий этишнинг самарали механизмларини яратиш масалаларига алохида эътибор қаратилмокда. Жумладан микроэлектроника ва яримўтказгичли асбоблар учун асосий яримўтказгич матсриали бўлмиш кремнийнинг элементар ячсйкасида «кремний-киришма атом» структуралардан таркиб топтан янги турдаги яримўтказгичли матсриалларни олиш тсхнологиясини ривожлантириш масалалари мухим вазифалардан бири хисобланади. Фаол тадбиркорлик, инновацион ғоялар ва технологияларни кўллаб-қувватлаш йилида олинган илмий натижаларни хозирги замон талабларига жавоб бсрадиган даражага олиб чиқиш алоҳида эътиборга сазовор. Бу борада, яримўтказгичли кремний матсриали асосида кашф килинган кластер бирикмаларида оптик, фотоэлектрик, элсктр хусусиятларини чукур тадқиқ килиш мухим ахамиятга эга. Шу жихатдан кластер структурага эга кремний парамстрларини сонли ҳисоблаш натижаларини экспсримснтал натижалар билан таққослаш матсриалнинг янги хусусиятларини башорат килиш ва шу асосида яримўтказгичли кремний матсриалини кенг сохада тадбиқ килиш мухим ахамиятга эга.
Узбекистан Рсспубликаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ-4947-сонли «Узбекистан Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратсгияси тўғрисида»ги Фармонини, 2017 йил 13 февралдаги ПҚ-2772 -сон «2017-2021 йилларда электротехника саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар акадсмияси фаолияти, илмий тадқикот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисидаги»ги Қарорлари хамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа мсъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг максади. Si2MrbS (кремний икки-марганец икки-олтингугурт) ячсйкасига эга бўлган кластер структура парамстрларини сонли ҳисоблаш ва Mn ҳамда S билан лсгирланган монокристалл кремнийнинг фотоэлектрик хусусиятларини тадқиқ этишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги куйидагилардан иборат:
юкори ҳароратда олтингугурт билан легирланган ва юзасида емирилиш тўлиқ йўқотилган кремний монокристал намуналари олинган;
S га эга бўлган монокристал кремний намунасида ионизация сатхдари, фотоўтказувчанликни инфрақизил сўндириш (ФУИҚС) ва тўгри уланилган ҳолатда манфий фотоўтказувчанлик аниқланган;
Mn ва S билан легирланган КДБ-1да Т=123К ва Т=198К ҳароратларда олтингугурт ҳамда марганец билан боғлик бўлган чуқур сатҳларининг қайта зарядланиши билан боғлик бўлган заряд ташувчилари ишорасининг ўзгариш эффекта топилган;
Mn ва S га эга бўлган монокристалл кремний намунасидаги қисқа туташув токи зичлиги ва салт кучланишининг кийматларида ИҚ-ташкил қилувчининг ҳам салмокли ҳиссаси мавжуд бўлиши аникланган;
Si2Mn2S ячейкаларга эга бўлган структуранинг тўлиқ энсргияси, инфрақизил тсбранма ва электрон спсктрлари ҳамда электронларнинг жойлашув тартиби ҳисоблаб чикилган;
Si2Mn2S ячейкаларга эга бўлган кластсрли структуранинг тсбранишлар модаси, такикланган зонаси тирқиш ўлчамининг киймати Мп ва S билан легирланган намуналарнинг тсбраниш спсктри ва фотоўтказувчанлиги бўйича олинган тажрибавий қийматлари билан старлича мое кслиши аникланган;
Хулоса
Si2Mn2S ячсйкасига эга бўлган структура парамстрларини сонли хисоб-лаш ва Мп хамда S билан легирланган монокристалл кремнийнинг фотоэлсктрик хусусиятларини тадқиқ килиш натижасида қуйидаги хулосалар килинди:
1. Монокристалл кремний намунасини олтингугурт ва селен билан юқо-ри ҳароратли легирлаш натижасида юзада емирилиш дсярли кузатилинмаган намуналар тажрибада олинган.
2. Si<Mn,S> намунасинининг Т=77К ҳароратдаги фотоўтказувчанликни ўрганиш оркали Et= 0,226 эВ ва Е/= 0,86 эВ га тенг ионизация энергиялари аникланган.
3. Si<S> намунасини фотоўтказувчанлигини тадқик этиш жараснида Е/ = 0,25 эВ, Е2=0,45 эВ, Ез=0,55 эВ, Е7= 0,85 эВ сатхдар ва Е^0,25 эВ~4),52 эВ соҳада фотоўтказувчанликни инфракизил сўндириш (ФУИҚС) ходисаси аникланган.
4. Тўғри йўналишда уланилган Si<S> намунада £,=О,25эВ^О,5эВ соҳада, қоронғида манфий фотоўтказувчанлик аникланган. Бу ходиса заряд ташув-чиларнинг инжскцияси билан богликлиги аникланган.
5. Ёруғлик нури остида Мп ва S билан легирланган КДБ-1 намунасида Т = 198К ва 123К хароратларда, олтингугурт ва марганецга оид чукур сатҳ-ларни кайта зарядланиши билан боғлик бўлган, заряд ташувчилари ишора-сини ўзгариш эффекта топилган.
6. Мп ва S билан легирланган монокристалл кремний намунасида салт кучланиши ва киска туташув токлари кенг инфрақизил соҳани қамраб олиши ва Мп ва S киришмаларига эга кремнийни куёш элемента хосасига эгалиги аникланган.
7. Si2Mri2S ячейкали Si панжарасини ИҚ-тсбранма ютилиш спектрида, FT IR Nicolet iS50 курилмаси срдамида Si<Mn,S> намунаси тсбраниш спск-трида қиймати 1011,50 см 'га тенг бўлган энг юқори мода билан мое кслувчи, қиймати 1056.40 см‘'га тенг энг юқори мода аникланган.
8. Si2MniS ячейкали кластерда электронлар ҳолатини сонли ҳисоблаш натижасида аникланган оралиқ қиймати Eg = 0,22 эВ га тенг бўлган энергетик сатҳ Si<Mn,S> намунасида фотоўтказувчанлигида кузатилган оралик қий-мати £,-0,226 эВ га тенг энергетик масофа билан тасдиқланган. Бу масофа ғалаёнланган элсктронни киришмавий сатхдан ўтказувчанлик сатҳига ўтиши билан боғликдир.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Бугунги кунда жахонда экзотик ядролар структураси хусусиятларини аниқлаш ва ядро муҳитидаги эта-мезонлар ва нуклонли резонансларнинг хоссаларини ўрганиш масалаларини ҳал қилишга катта ахамият берилмокда. Ядрода боғланган эта-мезонлар ва нуклонли резонанслар ҳакида маълумот олиш замонавий фундаментал ядро физикасининг юқори устуворли масалаларидан ҳисобланади. Эта-мезонли ядроларнинг боғланиш энергияси ва кенглиги ҳамда асосий модаларининг парчаланиш эхтимоллиги каби хусусиятларини фақат юкори илмий - техник савиядаги экспериментлар орқали аниклаш мумкин. Ушбу йўл билан олинган экспериментал маълумотлар эта-мезонлар ва нуклонли резонансларнинг ядро нуклонлари билан ўзаро таъсирлашув механизмларини аниклаш, мавжуд назарий башоратларни ва зич ядровий моддада кирал симметриясининг тикланиш моделларини текширишда ўта муҳимдир.
Бугунги кунда жаҳонда тезлатгичлар ички нишонида ўтқазилувчи экспериментларда реакциялар ёритувчанлигини бевосита аниклайдиган курилмалар мавжуд эмас. Қўлланилаётган курилмалар ва уларнинг илмий услублари ички нишондаги кечаётган ядровий реакциялар ҳақида тўғридан -тўғри маълумот олишга каратилмаганлиги сабабли етарли аникликдаги экспериментал натижаларга эришиб бўлмаяпди. Шунинг учун тезлатгичларнинг ички нишонида тадкиқот усулларини ишлаб чиқиш, экзотик ядролар структурасини ва нуклонли резонансларнинг ядро муҳитидаги хусусиятларини ўрганиш учун экспериментал курилмаларни яратиш, хамда тезлатгичнинг ички нишонида реакцияларнинг ёритувчанлигини аниклаш усулларни ишлаб чиқиш ва уни амалга ошириш учун мўлжалланган, нуклотроннинг нур дастасини ғалаён қилмайдиган курилмани яратиш долзарб вазифалардан хисобланади.
Мамлакатимизда экспериментал физиканинг турли йўналишларини ривожлантириш ҳамда дунё миқёсида фундаментал муаммоларни хал этиш бўйича кенг камровли чора-тадбирлар амалга оширилиб, муайян натижаларга эришилмокда. Бу борада ядро ва элементар зарралар физикаси йўналиши бўйича, хусусан тезлаштирувчи техника сохасида мавжуд бўлган муаммоларни ечиш ва уларни амалиётга тадбиқ этиш, тезлатгичларда реакция ёритувчанлигини аниклаш усулларини яратиш, ядро муҳитидаги турли мезонлар ва резонансларнинг хоссаларини ўрганиш, экзотик ядролар хусусияларини тадқиқ қилиш учун зарур курилмаларни яратиш борасида сезиларли натижаларга эришилганлигини алохида таъкидлаш керак. Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси асосида атом ядроси ва элементар зарралар физикаси сохасидаги назарий ва амалий изланишлар натижасида инновацион технологияларни жорий этиш орқали элементар зарралар массаларининг келиб чиқишини аниклаш ва квант хромодинамикасидаги назарий моделларни текшириш соҳасининг ривожланиш самарадорлигини ошириш долзарб масалалардан биридир.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 16 февралдаги ПФ-4958-сон “Олий ўкув юртидан кейинги таълим тизимини янада такомиллаштириш тўғрисида” Фармони, 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон“ Ўзбекистон Республикаси саноатининг 2011-2015 йилларда ривожланиш истиқболлари тўғрисида”ги ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон “Фанлар Академияси фаолияти, илмий-тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошкариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида”ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошка меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишда ушбу диссертация тадқикоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади экзотик ядролар структурасини ва ядро муҳитидаги эта-мезон ва нуклонли резонансларнинг хоссаларини экспериментал аниклашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
дейтронлар дастаси энергияси 2,1 ГэВ/нуклон бўлган d12C-таъсирлашувда эта-мезонли ядроларнинг ҳосил бўлиши тўлик кесимининг on = 11± 8 pb янги экспериментал қиймати олинган;
нуклотронда учиб келаётган дейтронлар дастасининг уч хил энергияси (1,5; 1,9 ва 2,1 ГэВ/нуклон) ўртача киймати учун экзотик углерод ядросида ҳосил бўлувчи 8ц(1535)-резонансининг боғланиш энергияси Eg(Sn) = (50.3 ± 20) МэВ га тенг бўлиб, бу қиймат 8ц(1535)-резонансининг парчаланишидан туғилувчи л’р-жуфтликлар эффектов массалари спектрида кузатилган чўкқи (1484.7 ± 20) МэВ/c2 кўрсатгичидан ҳисобланган ва чўққининг кенглиги (36.1 ± 9) МэВ/c2 га тенг эканлиги аникланган;
8ц(1535)-резонанси грмезон билан нуклон кўшилиши натижасида пайдо бўлишини ҳисобга олган ҳолда (нуклоннинг боғланиш энергияси Am = 7.3 МэВ), экзотик углерод ядросидаги трмезоннинг богланиш энергияси учун янги Еа(п) = (43 ± 20) МэВ қиймат олинган;
нуклотроннинг '9Cu ва 47 Ag ички нишонлари учун дельта-электронларни ўлчаш орқали топилган реакция ёритувчанлиги ва ҳақикий реакция ёритувчанлиги орасидаги пропорционаллик коэффициентини аникловчи алгоритм таклиф этилган ва учиб келувчи дейтронларнинг Ed=326^-366 МэВ/нуклон энергияларида ҳақиқий ёритувчанликнинг ўртача қиймати мис нишони учун Le(dCu) = (0,9 ± 0,03) xlOj0 см’’-e'1 ва кумуш нишони учун Ze(dAg) = (0,27 ± 0,012) хЮм см-1-c' кийматларга тенглиги аникланган;
нуклотроннинг ички нишони учун А(1232)-резонансининг ҳосил бўлиш кесимини баҳолашнинг янги усули тавсия килинган ва учиб келаётган протонларнинг турли хил кинетик энергиялари учун Ст|=13,15 mb (ТР1=1,4 ГэВ), а2=10,80 mb (Тр2=1,7 ГэВ), о3=9,86 mb (Тр3=1,9 ГэВ) қийматлари олинган.
Хулоса
“Эта-мезонли ядроларнинг 1,5 2,1 ГэВ/нуклон энергиялар оралиги-
даги p,d(12C) - тўқнашувларида ҳосил бўлиши” мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадқиқотлар бўйича куйидаги хулосалар такдим этилади:
1. Дейтронлар дастаси энергияси 2,1 ГэВ/нуклон бўлган dl2C-таъсирлашувда эта-мезонли ядроларнинг ҳосил бўлиши тўлиқ кесимининг on = 11± 8 pb янги экспериментал қиймати олинди.
2. Нуклотронда учиб келаётган дейтронлар дастасининг уч хил (1,5; 1,9 ва 2,1 ГэВ/нуклон) энергиялари ўртача қиймати учун экзотик углерод ядросида ҳосил бўлувчи 8ц(1535)-резонанси боғланиш энергияси Eg(Sn) = (50.3 ± 20) МэВ аникланган. Бу қиймат 8ц(1535)-резонансининг парчаланишидан туғилувчи л р-жуфтликлар эффектов массалари спектрида кузатилган чўққи (1484.7 ± 20) МэВ/c2 кўрсатгичидан ҳисобланган бўлиб, чўққининг кенглиги (36.1 ± 9) МэВ/c2 га тенг бўлди. 8ц(1535)-резонанси р-мезон билан нуклоннинг бирикиши натижасида пайдо бўлишлиги асосида (нуклоннинг боғланиш энергияси Am = 7.3 МэВ), экзотик углерод ядросидаги г|-мезоннинг богланиш энергияси учун янги киймат олинди Eg(r|) = (43 ± 20) МэВ.
3. Нуклотроннинг 29Си ва 47Ag ички нишонлари учун 8-электронларни ўлчаш оркали топилган реакция ёритувчанлиги ва ҳақиқий реакция ёритувчанлиги орасидаги пропоционаллик коэффициентини аниқловчи алгоритм таклиф қилинди. Учиб келувчи дейтронларнинг E<j= 326^- 366 МэВ/нуклон энергияларида ҳакикий ёритувчанликнинг ўртача қийматлари мис нишони учун Le(dCu) = (0,9 ± 0,03) ИО30 см'1-с'1 ва кумуш нишони учун Le (dAg) = (0,27 ± 0,012) xlО30 см'1-с'1 лар аникланди.
4. Нуклотроннинг ички нишони учун рА-ноэластик тўқнашувларда ҳосил бўлувчи Д(1232)-резонансининг кесимини бахолашнинг янги усули тавсия қилинди. Нуклотроннинг учиб келаётган протонларининг турли хил кинетик энергиялари учун дельта-резонанси туғилишининг тўлиқ кесими кийматлари олинди: О|=13,15 mb (Тр1=1,4 ГэВ), сг2=10,80 mb (Тр2=1,7 ГэВ), Стз=9,86 mb (Трз=1,9 ГэВ). Нуклотроннинг ички нишонидаги рА-тўқнашувларда грядро-ларининг ҳосил бўлишининг тўлиқ кесими стп (р12С) = 3,3 pb аникланди.
5. Нуклотроннинг турли ички нишонлари ва тезлаштирилувчи ядролари учун реакция ёритувчанлигини аниқлашнинг универсал усули ишлаб чикилди, дельта-электронларни селекциялашда нуклотроннинг ички нишонида рўй берувчи реакциялар ёритувчанлигини диагностика килиш учун махсус ясалган ярим ўтказгичли ДЕ-Е детектори қўлланилди.
6. Ядровий мухитда богланган грмезон ва нуклонли резонансларнинг хусусиятларини тадкик килиш ва экзотик ядроларнинг структурасини ўрганиш учун мўлжалланган икки елкали СКАН курилмаси ва унга икки босқичли электроника тизими ишлаб чикилди ва яратилди.
7. Протонлар ва зарядли пионларни (8ц(1535)-резонанснинг парчаланишидан ҳосил бўлувчи) кайд килишнинг, уларнинг импульслари диапазонида пионлар учун ~ 90% га ва протонлар учун ~ 95% га, юқори самарадорлигига эришилди. Қурилманинг хар бир елкасининг геометрик аксептанси 9 = 6° ва <р = 35° ни ташкил қилди. ТОҒ-тизимининг ажрата олиш рухсати ~ 150 ps қийматга тенг бўлди.